浸没式光刻的优势和可行性

浸没式光刻通过高折射率的液体充入透镜底部和片子之间的空间使光学系统的数值孔径具有显著的优势。在193nm曝光系统中,水(折射率为1.44)被选作最佳的浸入液体。通过成像模拟,现已证明ArF穴193nm雪浸没式光刻(NA=1.05～1.23)与F2穴157nm雪干法穴NA=0.85～0.93雪光刻具有几乎相同的成像性能。结合流体力学和热模拟结果,讨论了ArF浸没式曝光设备的优势和可行性。     

近期光刻用ArF准分子激光技术发展

193 nm ArF准分子激光光刻技术已广泛应用于90 nm以下节点半导体量产。ArF浸没式也已进入45 nm节点量产阶段。双图形光刻（DPL）技术被业界认为是下一代光刻32 nm节点最具竞争力的技术。利用双图形技术达到32 nm及以下节点已经被诸多设备制造商写入自己的技术发展线路。Cymer公司和Gigaphoton公司为双图形光刻开发了高输出功率、高能量稳定性和具有稳定的窄谱线宽度ArF准分子光源。分析了近期发展用于改进准分子激光性能的关键技术：主振-功率再生放大(MOPRA)结构、主振-功率振荡(MOPO)结构,主动光谱带宽稳定技术,先进的气体管理技术。对光刻用准分子激光光源技术发展趋势进行了简要的讨论。     

重复率2 kHz、输出10 W的ArF准分子激光器

日本ウシオ电机株式会社批量生产标准样机,开发了一种重复率2 kHz、输出10 W的ArF准分子激光器。其稳定性±0.25%、线宽0.4 pm、脉宽50 ns,性能达到世界最高水平。 ArF激光波长为193 nm,可用作生产线幅0.10～0.13 μm半导体的光刻用光源。 该公司还利用相同的ArF激光器,在世界上首次实现重复率4 kHz、输出20 W的基本性能。 (以上由江涛供稿)     

浸没式ArF光刻最新进展

简单概述了浸没式ArF的发展历史、特点和面临的科学技术问题,在跟踪报道国内外最新研究进展的同时,介绍前沿光刻技术的研发特点和研究手段,强调协同设计研究的重要地位,并揭示浸没式ArF光刻不是干式ArF光刻的简单移置和延续。     

浸没式ArF曝光过程中液体热性能分析

浸没式ArF曝光系统在最后一面物镜和晶圆之间引入液体作为成像介质.曝光过程中,液体存在热分布变化,并引起液体折射率的改变,导致光刻性能下降,因此,有必要确定液体热分布变化的情况.应用有限元方法,建立二维模型,分析液体在不同进口压强下的温度分布,同时分析液体流入方向与晶圆移动方向异同情况下的液体温度分布.在此基础上,分析了晶圆上残留热量对液体热分布变化的影响.结果表明,不考虑晶圆残留热量,温度升高的最大值在0.15 K左右,温升厚度最大可达到0.4 mm;考虑晶圆残留热量的影响,温度升高最大值增加0.02 K左右,温升厚度最大可达到0.45 mm.     

ArF浸没式光刻在55nm逻辑器件制造中的优势

通过比较干法和浸没光刻技术在超越焦深(DOF)提高方面的一些主要特点,举例说明了采用浸没式光刻技术的许多优势。浸没式光刻技术同干法光刻技术比较起来改善了关键尺寸一致性(CDU)又避开了必需而强硬的分辨率提高技术(RET)。因此利用浸没式光刻技术能够有效地减少光学邻近校正(OPC)的麻烦。就成像技术而言,我们研究了光刻技术对畸变的敏感性和浸没式光刻技术光源光谱带宽对强光相对曝光量对数E95波动性能的优势。去年已经见证了被认为对浸没光刻技术在批量生产中主要难题的套刻精度、缺陷控制和焦平面精度方面有效的改进。如今55nm逻辑器件的生产制造技术要求的挑战已经得到了满足。浸没光刻技术的成就包括抗蚀剂圆片内10nm套刻精度和圆片间20nm的套刻精度,每一圆片上低于10个缺陷以及在整个圆片上40nm以内的焦平面误差。我们形成了一个顶涂层抗蚀剂工艺。总之,浸没光刻技术是55nm节点逻辑器件最有希望的制造生产技术,它可提供与干法ArF光刻技术在CDU控制、套刻性能和焦平面精度方面等效的解决方案,缺陷程度没有增加。NEC电子公司今年采用浸没光刻技术完成了55nm逻辑器件"UX7LS"的开发和试生产并形成这种UX7LS的批量生产光刻技术。     

用准分子激光作相移干涉仪照明

德国的科技人员开发一种干涉仪可以改善用于半导体光刻的位相掩模特性。该仪器用ArF准分子激光作照明光源,可拍几张具有不同相关相移掩模的图片,并计算出位相分布。     

不同光源的光学相干层析成像系统比较

光学相干层析成像技术是一种新型的成像技术,由于相干性和实用性的特殊要求,系统需要光源具有较宽的频谱宽度、输出功率高、稳定性好、易于耦合。超辐射发光二极管和超短脉冲飞秒激光是能满足这些要求的理想光源。本文在建立上述两种光源成像装置的基础上,对系统的横向、纵向分辨率等基本性能进行了测量;并对生物组织样品的成像质量进行了比较。     

光刻永恒

由于新近的技术突破,先前应用瓶颈在光刻领域得到解决方案.如今浸没式氟化氩(ArF)光刻技术已经被ITRS列为45nm,甚至于32nm节点的关键技术.如果要达到路图指标,新的介面液体,偏振光应用都需要继续研发.实验室的数据也证实了这些理论.光刻技术可望继续被延伸到2010年.     

Nikon 39nm图形技术取得进展 欲占193nm浸没式光刻半壁江山

Nikon Corp.在2006年Semicon Japan贸易展中宣布其193nm ArF浸没式光刻系统NSR-S610C的成像性能已达到了39nm L/S(line/space),数值孔径高达1.3。Nikon计划2007年早些时候开始批量生产S610系列,以用于45nm产品的生产和39nm技术的开发。用于展示的39nm L/S图形由S610采用NikonPo     

浸没式ArF光刻系统中光学因素对L形图形的影响

利用Prolith 9.0软件计算了浸没式ArF光刻中杂散光、光线偏振态和几何像差对目标线宽为65 nm的L形图形成像质量和光刻性能的影响,研究了杂散光、光线偏振态和几何像差对L形图形成像质量和光刻性能的影响规律。结果表明,杂散光使得L形图形图像对比度降低、线宽减小和图形位置误差增大;像散、慧差和球差可导致成像质量降低、线宽和图形位置误差增大;通过调整光线偏振态,可以提高成像质量、改善光刻性能、抑制L形图形对杂散光和像差的敏感度。     

采用双扫描平台技术的ArF浸液式光刻

在193nm光刻中,已证明水是一种适于浸液式光刻的液体。浸液式光刻提出了一种可将传统的光学光刻拓展到45nm节点,甚至到32nm节点的潜能。另外,利用现有的透镜,浸液式光刻的选择提出了根据实际的数值孔径和特征图形可增大50%及更大的焦深范围。讨论了采用浸液式光刻获得的成像结果和套刻结果。采用一个0.75数值孔径的ArF透镜,我们用双扫描平台技术(TWINSCANTM)组装一台浸液式扫描光刻机的原理型样机。最初的浸液式曝光实验数据证明了焦深的增加较大,同时以高扫描速度保持了图像的对比度。在初期引入的生产型浸液式光刻中,将采用一个0.85数值孔径的ArF透镜。该系统的分辨率将以大于0.5μm的焦深有效地支持65nm节点半导体器件的加工。这种系统初始的成像技术数据证实有效的增大了其焦深范围。     

空间相干性测量的双光纤干涉法

由激光空间相干性可以得到光源振荡模等重要信息。一般用双狭缝的后面所形成的杨氏干涉条纹的相干性,计算空间相干性。本文用两根光纤代替狭缝,将从每个光纤中抽取的光用耦合器耦合,并使之干涉时,另一个光纤的顶端移到光轴方向,从而得到周期性的干涉条纹。光纤的优点:一是能决定光束中任意两点间的空间相干性,二是因为不减少     

浸没式ArF光刻中杂散光影响的研究

由于浸没液体和大数值孔径的引入,杂散光对光刻性能的影响更为显著和复杂,对杂散光进行分析和控制是获得良好光刻性能的关键之一。利用Prolith 9.0软件研究了不同数值孔径(NA)条件下,浸没式ArF光刻中杂散光对65 nm特征图形的光强分布、图像对比度、线宽均匀性、图形位置误差和工艺窗口的影响,研究结果表明,大数值孔径会导致光刻性能对杂散光更为敏感。同时还分析了偏振方向与曝光图形方向一致(Y偏振)的线偏振光对不同杂散光和数值孔径条件下的光刻工艺窗口的影响,研究结果表明,采用Y偏振光可以降低杂散光对工艺窗口的影响,使工艺窗口得到相应拓展,提高了光刻性能。     

高折射率浸没式光刻不一定是最后赢家

ASML和Nikon最新一代的浸没式光刻设备其数值孔径(NA)已经接近了使用水作为浸没液体所能达到的光学理论极限了。在SEMICON West大会上,Nikon发布了它的最新一代浸没式光刻设备NSR-S610C,其数值孔径达到了1．3;而     

0.1μm线宽主流光刻设备—193nm(ArF)准分子激光光刻

阐述了可实现 0 1μm线宽器件加工的几种候选光刻技术 ,对 193nm(ArF)准分子激光光刻技术作了较为详细的论述 ,指出其在 0 1μm技术段的重要作用 ,并提出了研制 193nm(ArF)光刻设备的一些设想。     

制作亚50nm L/S图形的极紫外纳米光刻技术

极紫外光刻技术 (EUVL ,λ =1 3.4nm)是为小于 70nm特征尺寸图形制作而开发的下一代光刻技术 (NGL)。在麦迪逊威斯康星大学开发的极紫外光刻系统中 ,极紫外光源是由电子存储环中的波动器产生 ,为极紫外干涉光刻 (EUV -IL)提供了瞬间空间相干光源。其成像系统采用了一个洛埃镜干涉仪。用EUV -IL制作的高分辨力图形进行极紫外光刻的抗蚀剂特性研究。验证了用EUV光源的干涉光刻技术制作 1 9nm线 /间 (L/S)条纹图形 ,同时报告了采用EUV -IL技术开发亚 50nm密集线 /间图形的进展 ,并开始向制作 1 2 0nm多晶硅栅图形过渡     

浸没式光刻技术的研究进展

浸没式光刻技术是将某种液体充满投影物镜最后一个透镜的下表面与硅片之间来增加系统的数值孔径,可以将193nm光刻延伸到45nm节点以下。阐述了浸没式光刻技术的原理,讨论了液体浸没带来的问题,最后介绍了浸没式光刻机的研发进展。     

光刻机系统中193nm薄膜的研究进展

193nm的ArF准分子激光光刻可将特征线宽推进到0．10μm。重点介绍了193nm薄膜的研究进展及影响薄膜性能的主要因素,并对具体的研究方向进行了总结。     

离轴照明强度不对称性对投影曝光光刻系统成像影响分析

本文对离轴照明强度不对称性对投影曝光光刻系统成像影响进行了分析。离轴照明相对传统照明来讲可以提高光刻系统成像的分辨率,是光刻系统常用的照明模式。但是离轴照明光源相对光轴的强度和位置不对称性,会对光刻成像产生较大影响。因此,本文一种利用自建的一种光刻成像仿真模型,利用此模型分析了离轴二极照明下,照明光源强度不对称对193nm深紫外光刻机90nm线宽的成像影响。仿真结果表明,照明光源强度均匀对称时,离焦对成像的影响很小,照明强度不对称时,离焦对成像的影响非常大。因此,光刻时要确保掩膜照明强度均匀,减小离焦对成像线宽的影响。